(57)【要約】  内燃機関（１）の排気通路（３）に配置された触媒コンバータ（８）と、前記触媒コンバータ（８）よりも上流側に配置され前記排気通路（３）内に燃料を供給する燃料供給弁（７）と、前記燃料供給弁（７）から供給された燃料を着火させることが可能な着火装置（２１）と、前記燃料供給弁（７）に供給される燃料の圧力を調整する圧力調整装置（１６）と、前記燃料供給弁（７）および前記圧力調整装置（１６）を制御するコントローラ（１０）と、を備えた内燃機関の排気装置。前記コントローラ（１０）は、前記燃料供給弁（７）及び前記圧力調整装置（１６）を制御して、互いに続いて行われる燃料圧力の互いに異なる複数回の噴射、および燃料圧力を変えながら行われる単一回の噴射、のうち少なくとも一方を実行させる。
2011125098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に配置された触媒コンバータと、
前記触媒コンバータよりも上流側に配置され前記排気通路内に燃料を供給する燃料供給弁と、
前記燃料供給弁から供給された燃料を着火させることが可能な着火装置と、
前記燃料供給弁に供給される燃料の圧力を調整する圧力調整装置と、
前記燃料供給弁および前記圧力調整装置を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記燃料供給弁及び前記圧力調整装置を制御して、互いに続けて行われる燃料圧力の互いに異なる複数回の噴射、および燃料圧力を変えながら行われる単一回の噴射、のうち少なくとも一方を実行させることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の排気装置であって、
前記着火装置は前記触媒コンバータの近傍に配置され、
前記コントローラは前記燃料供給弁に、互いに続けて行われる燃料圧力の互いに異なる複数回の噴射を実行させ、
前記複数回の噴射は、第１の燃料圧力による第１の噴射と、当該第１の噴射の後に実行され前記第１の燃料圧力よりも小さい第２の燃料圧力による第２の噴射と、を含むことを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関の排気装置であって、
前記着火装置の発熱部分と前記燃料噴射弁との前記排気通路の横断方向の間隔は、前記燃料噴射弁から供給された燃料が衝突する衝突点と前記燃料噴射弁との前記排気通路の横断方向の間隔よりも小さいことを特徴とする内燃機関の排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気通路に燃料を供給することが可能な排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気を浄化することを目的として、内燃機関の排気通路に燃料を供給するようにした排気装置が広く用いられている。【０００３】
特許文献１が開示する装置は、排気通路への燃料の供給を開始した後、供給を一旦停止すると共に、供給の開始に伴う温度の上昇の度合いを監視し、この監視結果に基づいて燃料の供給を再開する。この装置では、排気通路への燃料の供給量が制御されるので、触媒コンバータに堆積したＰＭ（Particulate Matter，粒子状物質）および触媒コンバータに付着した未燃燃料のような可燃物質に起因した過度の温度上昇を抑制することが可能になる。【０００４】
特許文献２が開示する装置は、排気通路に供給された燃料を衝突させるための分散板を、触媒コンバータの上流側に隣接する排気通路内に備えている。分散板は、排気通路軸方向に平行に配置された互いに平行な複数の平板によって構成されている。分散板によって、燃料が触媒コンバータの上流側の端面全体にわたって広く分散させられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５‐８３３５３号公報
【特許文献２】特開２００８‐２７４８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
内燃機関の排気通路に燃料を供給するようにした排気装置では、燃料を触媒コンバータに供給するほかに、燃料を着火装置で着火させることができるのが好ましい。しかしながら、共通の燃料供給弁から、触媒コンバータと着火装置との両方に燃料を適切に供給するための手段は、特許文献１，２には開示されていない。【０００７】
本発明は、排気通路に配置された共通の燃料供給弁から、触媒コンバータと着火装置とに燃料を適切に供給するための手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１態様は、
内燃機関の排気通路に配置された触媒コンバータと、
前記触媒コンバータよりも上流側に配置され前記排気通路内に燃料を供給する燃料供給弁と、
前記燃料供給弁から供給された燃料を着火させることが可能な着火装置と、
前記燃料供給弁に供給される燃料の圧力を調整する圧力調整装置と、
前記燃料供給弁および前記圧力調整装置を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記燃料供給弁及び前記圧力調整装置を制御して、互いに続けて行われる燃料圧力の互いに異なる複数回の噴射、および燃料圧力を変えながら行われる単一回の噴射、のうち少なくとも一方を実行させることを特徴とする内燃機関の排気装置である。【０００９】
この態様では、共通の燃料供給弁から排気通路内に供給された燃料は、触媒コンバータと、着火装置とに供給される。圧力調整装置は、燃料供給弁に供給される燃料の圧力を調整する。コントローラは、燃料供給弁及び圧力調整装置を制御して、互いに続けて行われる燃料圧力の互いに異なる複数回の噴射、および燃料圧力を変えながら行われる単一回の噴射、のうち少なくとも一方を実行させる。燃料圧力が変化すると、燃料の軌道および分散する度合いが変化するため、これを利用して、共通の燃料供給弁から、触媒コンバータと着火装置とに燃料を適切に供給することが可能になる。【００１０】
好適には、前記着火装置は前記触媒コンバータの近傍に配置され、前記コントローラは前記燃料供給弁に、互いに続けて行われる燃料圧力の互いに異なる複数回の噴射を実行させ、前記複数回の噴射は、第１の燃料圧力による第１の噴射と、当該第１の噴射の後に実行され前記第１の燃料圧力よりも小さい第２の燃料圧力による第２の噴射と、を含む。【００１１】
この態様では、第１の噴射によって供給された燃料が触媒コンバータに供給されると、触媒コンバータの発熱によりその近傍の温度が上昇するので、その後に第２の噴射が行われて燃料が着火装置に供給されたときに、着火を促進し失火を抑制することができる。【００１２】
好適には、前記着火装置の発熱部分と前記燃料噴射弁との前記排気通路の横断方向の間隔は、前記燃料噴射弁から供給された燃料が衝突する衝突点と前記燃料噴射弁との前記排気通路の横断方向の間隔よりも小さい。【００１３】
この態様では、燃料供給弁との間隔に応じて、共通の燃料供給弁から、触媒コンバータと着火装置とに燃料を適切に供給することが可能になる。好適には、装置は前記供給された燃料を衝突させるための衝突部材を更に備え、当該衝突部材に衝突した燃料は前記触媒コンバータに供給される。【００１４】
なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、共通の燃料供給弁から、触媒コンバータと着火装置とに燃料を適切に供給することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本発明の実施形態の概念図である。
【図２】図２はバーナ装置を示す要部拡大図である。
【図３】図３はバーナ装置を軸方向視した断面図である。
【図４】図４は可変燃圧レギュレータを示す断面図である。
【図５】図５は燃料圧力の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の好適な実施形態について、以下に詳細に説明する。ただし、本発明の実施態様は下記の各態様のみに限らず、本発明は、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例を含むことに注意しなければならない。本実施の形態に記載されている構成要素の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１８】
図１は実施形態におけるエンジン本体１と、その吸排気系の概略構成を示す。エンジン本体１は、車載の４サイクル・ディーゼルエンジンである。エンジン本体１には吸気管２および排気管３（排気通路）が接続されている。吸気管２の途中には、吸気管２内を流通する吸気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ４が設けられている。このエアフローメータ４により、エンジン本体１への吸入空気量が測定される。
【００１９】
排気管３は図示しない消音器に接続されている。排気管３の途中には、酸化触媒コンバータ６及びＮＯｘ触媒コンバータ２６が、この順に直列に配置されている。酸化触媒コンバータ６は、ＨＣ，ＣＯなどの未燃成分をＯ２と反応させてＣＯ，ＣＯ２，Ｈ２Ｏ等とする。触媒物質としては例えばＰｔ／ＣｅＯ２、Ｍｎ／ＣｅＯ２、Ｆｅ／ＣｅＯ２、Ｎｉ／ＣｅＯ２、Ｃｕ／ＣｅＯ２等を用いることができる。ＮＯｘ触媒コンバータ２６は、好ましくは、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒コンバータ（NSR: NOx Storage Reduction）からなる。ＮＯｘ触媒コンバータ２６は、流入する排気の酸素濃度が高いときは排気中のＮＯｘを吸蔵し、流入する排気の酸素濃度が低下し且つ還元成分（例えば、燃料等）が存在するときは吸蔵していたＮＯｘを還元する機能を有する。なお、ＮＯｘ触媒コンバータ２６は選択還元型ＮＯｘ触媒コンバータ（SCR: Selective Catalytic Reduction）であってもよい。
【００２０】
排気管３における酸化触媒コンバータ６の上流には、燃料噴射弁７、前処理触媒コンバータ８、およびグロープラグ２１が配置されている。これら燃料噴射弁７、前処理触媒コンバータ８、およびグロープラグ２１は、バーナ装置３０を構成する。
【００２１】
燃料噴射弁７は、排気中に液体の燃料（軽油）を添加することができる。燃料タンク１１は、燃料吸引管１２を介して、低圧燃料ポンプ１３、高圧燃料ポンプ１４、燃料供給管１５及び可変燃圧レギュレータ１６を介して、燃料噴射弁７に接続されている。燃料ポンプ１３，１４が燃料吸入管１２を介して燃料タンク１１に貯留されている燃料を吸入し、燃料供給管１５へと吐出することで、燃料噴射弁７に燃料が供給される。筒内燃料噴射弁９への配管２７には、高圧燃料ポンプ２８が設けられている。燃料ポンプ１３，１４，２８は例えば機械式であり、エンジン本体１の図示しない出力軸（クランクシャフト）の駆動力を利用して作動する。なお燃料ポンプ１３，１４，２８の少なくとも一つは電動式であってもよい。
【００２２】
可変燃圧レギュレータ１６は、高圧燃料ポンプ１４から吐出される燃料の圧力を調整する。図３に示されるように、可変燃圧レギュレータ１６は、ニードルバルブ１７を備えている。このニードルバルブ１７は、燃料供給管１５から分岐された分岐通路１８に開口するオリフィス１７ａを有するバルブシート１７ｂと、このバルブシート１７ｂに離接して上記オリフィス１７ａを開閉するニードル１７ｃとから構成されている。可変燃圧レギュレータ１６は、更に、ニードルバルブ１７に一体に連結された図示しない磁性アーマチュアと、このアーマチュアを下方（ニードルバルブ１７を閉じる方向）に付勢する図示しないスプリングと、上記アーマチュアと図示しない磁気コアからなる磁気回路に磁束を発生させるためのコイル１９とを備えている。
【００２３】
要求される燃圧に基づいて、コイル１９に通電する電流の大きさを制御し、磁気コアとアーマチュアとから構成される磁気回路内の磁束を変化させると、アーマチュアを下方に付勢する力が制御されて、スプリングの付勢力がアシストされ、ニードルバルブ１７の開度が調整される。
【００２４】
コイル１９が通電されないときに、ニードルバルブ１７が最も開いており、このとき燃圧は最小圧力Ｐ２（例えば５ＭＰａ）となる。コイル１９に通電する電流を徐々に増加すると、ニードルバルブ１７が徐々に閉じられて、燃圧が上昇する。供給電流が最大の時には、吐出される燃料は最大圧力Ｐ１（例えば１０ＭＰａ）に制御される。なお、燃圧レギュレータは、他の構成、例えばスプリングのばね圧を最大燃圧に対応する値に設定し、コイル１９にてアーマチュアを上方に付勢して圧縮することにより燃圧を調整するタイプのものでもよい。
【００２５】
排気管３における燃料噴射弁７と酸化触媒コンバータ６との間の部分に、燃料噴射弁７から噴射された燃料を改質する前処理触媒コンバータ８が設けられている。この前処理触媒コンバータ８は、前処理触媒コンバータ８は、例えばゼオライト製の担体にロジウム等を担持させて構成することができる。
【００２６】
燃料が前処理触媒コンバータ８に供給されると、そのとき前処理触媒コンバータ８が活性化していれば、前処理触媒コンバータ８内で燃料が酸化させられ、このとき発生する酸化反応熱によって、前処理触媒コンバータ８が昇温させられる。また、前処理触媒コンバータ８の温度が高くなると、燃料中の炭素数の多い炭化水素が分解して、炭素数が少なく反応性の高い炭化水素が生成され、これによって燃料が反応性の高い燃料に改質される。換言すれば、前処理触媒コンバータ８は、一方では急速に発熱する急速発熱器を構成し、他方では、改質された燃料を排出する改質燃料排出器を構成する。また、燃料噴射弁７から供給された燃料の一部又は全部は、グロープラグ２１により昇温又は着火され、これによって排気の昇温が促進される。
【００２７】
図２において、前処理触媒コンバータ８の外径は、排気管３の内径よりも小さく、前処理触媒コンバータ８が排気管３に収容されると、前処理触媒コンバータ８の外周面と排気管３の内周面との隙間である触媒迂回路に排気が通過することが可能になる。前処理触媒コンバータ８は、個々のセルが上流から下流へと連通した所謂ストレートフロー型である。前処理触媒コンバータ８は概ね円筒状の外枠８ａ内に配置されており、この外枠８ａは、概ね放射状に配置された複数のステー８ｂによって排気管３内に支持されている。前処理触媒コンバータ８は、ステー８ｂを除く実質的に全周にわたって、触媒迂回路に囲まれている。
【００２８】
図３に示されるように、排気管３は、概ね円筒形状に形成されている。前処理触媒コンバータ８における排気流れ方向の軸心は、排気管３の排気流れ方向の軸心よりも下方に偏向しているため、前述した触媒迂回路は、図中上側が広い広大側迂回路３ｂであり、かつ下側が狭い狭小側迂回路３ｃとなっている。
【００２９】
外枠８ａの前端部には、概ね平坦な衝突板２０が固定されている。衝突板２０は、排気管３内で下側に偏向した位置に配置されている。衝突板２０は、ＳＵＳなどの耐熱性及び耐衝撃性に優れた材料から形成することができる。燃料噴射弁７は衝突板２０に向けて、下向きに燃料を噴射する。燃料噴射弁７から供給される燃料の軌道は、排気管３を横断する方向の成分を含む。衝突板２０は、燃料が衝突することによって燃料の微粒化、霧化を促進させ、分散性、拡散性を向上させる。衝突板２０に衝突した燃料は、排気流によって下流側に輸送され、主として前処理触媒コンバータ８に供給される。衝突した燃料を前処理触媒コンバータ８に導くために、衝突板２０は下流側にやや傾斜している。衝突板２０のほぼ中央の衝突点２０ａは、ほぼ前処理触媒コンバータ８の軸心上にある。
【００３０】
グロープラグ２１は、燃料噴射弁７よりも下流側であって、前処理触媒コンバータ８よりも上流側に設置されている。グロープラグ２１は、昇圧回路２２を経て車載直流電源２３に接続されており、通電された際に発生する熱により、燃料噴射弁７から供給された燃料に着火させることが可能である。
【００３１】
図２及び図３に示されるように、グロープラグ２１の発熱部分である先端部２１ａと燃料噴射弁７の噴射孔７ａ，７ｂが存在する先端部との排気管３の横断方向の間隔は、燃料噴射弁７から供給された燃料が衝突する衝突板２０の衝突点２０ａと燃料噴射弁７との排気管３の横断方向の間隔ｄよりも小さい。換言すれば、グロープラグ２１の先端部２１ａと、衝突板２０の衝突点２０ａとは、排気管３の幅方向（すなわち横断方向）に関して異なる位置に配置されている。好適には、グロープラグ２１の先端部は、燃料噴射弁７の噴孔７ａ，７ｂが位置する先端部７ｃの直下流側、つまり排気管３の流れ方向から見たときに先端部７ｃに重なる位置に配置する。噴孔７ａ，７ｂから噴射された燃料は、上述した可変燃圧レギュレータ１６によって燃圧を最大圧力Ｐ１にしたときには、衝突板２０の衝突点２０ａに衝突し、また燃圧を最小圧力Ｐ２に低下させたときには、排気の流れによってグロープラグ２１の先端部２１ａに供給される。
【００３２】
グロープラグ２１は、前処理触媒コンバータ８の近傍に配置され、これによって前処理触媒コンバータ８と熱交換可能にされている。すなわち、前処理触媒コンバータ８が昇温すると、その熱輻射よりグロープラグ２１の近傍が昇温されて、燃料の着火が促進される。
【００３３】
エンジン本体１には、エンジン本体１の運転条件や運転者の要求に応じて運転状態を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０が併設されている。このＥＣＵ１０は、エンジン本体１の制御に係る各種演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果等が一時記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えて構成される。
【００３４】
ＥＣＵ１０には、エアフローメータ４の他、エンジン本体１のクランク角を検出するクランクポジションセンサ２４や、アクセル開度に応じた電気信号を出力するアクセル開度センサ２５等が電気配線を介して接続され、これらの出力信号がＥＣＵ１０に入力される。また、ＥＣＵ１０には、燃料噴射弁７、筒内燃料噴射弁９等が電気配線を介して接続され、これらの開閉弁がＥＣＵ１０によって制御される。ＥＣＵ１０は、クランクポジションセンサ２４の出力値に基づいて機関回転数を検出し、アクセル開度センサ２５の出力値に基づいてエンジン本体１のエンジン負荷を検出することができる。
【００３５】
本実施形態では、燃料の着火による昇温処理、前処理触媒コンバータ８及び酸化触媒コンバータ６に対する酸化処理、ＮＯｘ触媒コンバータ２６に対するＮＯｘ還元処理及びＳＯｘ被毒回復処理を実施する際に、ＥＣＵ１０が燃料噴射弁７を制御して燃料を排気中に噴射させ、この燃料を前処理触媒コンバータ８、酸化触媒コンバータ６及びＮＯｘ触媒コンバータ２６に供給する。供給された燃料の一部は、グロープラグ２１により着火され、他の主として液相の部分が前処理触媒コンバータ８に供給される。
【００３６】
燃料噴射弁７に噴射される燃料の噴射量は、前述したＮＯｘ還元処理、ＳＯｘ被毒回復処理、ＰＭ再生処理など、個々の制御毎に設定することができる。ＥＣＵ１０のＲＯＭ内には、エンジン本体１の運転状態に適合する目標総噴射量を算出するための目標総噴射量算出マップが、上記処理の種別（燃料の着火による昇温処理、酸化処理、ＮＯｘ還元処理、ＳＯｘ被毒回復処理、ＰＭ再生処理など）毎に記憶されている。そして、燃料噴射制御を行う場合、ＥＣＵ１０は、機関回転数、アクセル開度、吸入空気量を検出し、これらをパラメータとして目標総噴射量算出マップへとアクセスし、目標総噴射量を算出する。ＥＣＵ１０は、目標総噴射量の燃料が燃料噴射弁７から噴射されるように、その開弁時間を算出する。そして、ＥＣＵ１０は、燃料噴射弁７（詳しくは、燃料噴射弁７を開閉駆動させる駆動機構（不図示））に指令を出すことで当該燃料噴射弁７を開弁させ、算出された開弁時間が経過した時点で閉弁させる。
【００３７】
以上のとおり構成された本実施形態では、ＥＣＵ１０は、燃料噴射弁７及び可変燃圧レギュレータ１６を制御して、互いに続けて行われる燃料圧力の互いに異なる複数回の噴射を実行させる。すなわち、ＥＣＵ１０は、所定の燃料供給条件が成立したことを条件に、最初に、最大圧力Ｐ１によって燃料を噴射させ（図４における実線ａ、ｔ１からｔ２まで）、これに続いて、最小圧力Ｐ２によって燃料を噴射させる（ｔ３からｔ４まで）。噴射圧力の変更は、可変燃圧レギュレータ１６を制御することによって行われる。燃料圧力を変更するときに、燃料噴射弁７による噴射を一度閉じて、最大圧力Ｐ１による噴射と最小圧力Ｐ２による噴射との間に休止時間（ｔ２からｔ３まで）を設ける。この休止期間は、最大圧力Ｐ１による第１の噴射によって前処理触媒コンバータ８が良く発熱して、引き続く着火を支援できるような長さに設定することが好ましい。ただし、このような休止時間を設けずに、図４で一点鎖線ｂで示されるように、最大圧力Ｐ１による噴射から最小圧力Ｐ２による噴射にステップ的に移行してもよい。
【００３８】
燃料噴射弁７から最大圧力Ｐ１により噴射された燃料は、衝突板２０に衝突し、反射又は付着した燃料が排気流によって前処理触媒コンバータ８に供給される。衝突板２０は、燃料が衝突することによって燃料の微粒化、霧化を促進させ、分散性、拡散性を向上させる。燃料の供給によって、前処理触媒コンバータ８が昇温させられ、また、供給された燃料が反応性の高い燃料に改質される。改質された燃料が、酸化触媒コンバータ６及び／又はＮＯｘ触媒コンバータ２６に供給されることで、ＰＭ再生処理、ＮＯｘ還元処理、ＳＯｘ被毒回復処理などを円滑に行うことができる。
【００３９】
最小圧力Ｐ２により噴射された燃料は、衝突板２０には届かずに、排気の流れによってグロープラグ２１の先端部に供給され、着火させられる。先の最大圧力Ｐ１による噴射によって、前処理触媒コンバータ８が昇温しているので、その熱輻射によりグロープラグ２１の近傍が昇温されて、燃料の着火が促進される。
【００４０】
以上のとおり、本実施形態では、ＥＣＵ１０が、燃料供給弁７及び可変燃圧レギュレータ１６を制御して、互いに続けて行われる燃料圧力の互いに異なる複数回の噴射を実行させる。仮に、燃料を常に最大圧力Ｐ１によって供給するのでは、燃料がグロープラグ２１の近傍に分布せず、グロープラグ２１での着火に適しなくなるおそれがある。他方、仮に衝突板２０のような衝突部材を燃料供給弁７の先端部の近傍に配置すると、グロープラグ２１による着火には適するが、前処理触媒コンバータ８への燃料の供給が不十分になる。これに対し、本実施形態では、互いに続けて行われる燃料圧力の互いに異なる複数回の噴射を実行させるので、燃料の軌道および分散する度合いが変化し、これを利用して、共通の燃料供給弁７から、前処理触媒コンバータ８とグロープラグ２１との両者に燃料を適切に供給することが可能になる。
【００４１】
また、グロープラグ２１は前処理触媒コンバータ８の近傍に配置され、複数回の噴射は、最大燃圧Ｐ１による第１の噴射と、当該第１の噴射の後に実行され最大燃圧Ｐ１よりも小さい最小燃圧Ｐ２による第２の噴射と、を含む。その結果、第１の噴射によって供給された燃料が前処理触媒コンバータ８に供給されると、前処理触媒コンバータ８の発熱によりその近傍の温度が上昇するので、その後に第２の噴射が行われて燃料がグロープラグ７に供給されたときに、着火を促進し失火を抑制することができる。
【００４２】
また、燃料供給弁７から供給される燃料の軌道は、排気管３を横断する方向の成分を含み、グロープラグ２１の発熱部分と燃料噴射弁７との排気管３の横断方向の間隔は、燃料噴射弁７から供給された燃料が衝突する衝突点２０ａと燃料噴射弁７との排気管３の横断方向の間隔よりも小さい。その結果、燃料供給弁７との排気管３の横断方向の間隔に応じて、共通の燃料供給弁７から、前処理触媒コンバータ８とグロープラグ２１とに燃料を適切に供給することが可能になる。
【００４３】
本発明をある程度の具体性をもって説明したが、クレームされた発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。本発明の実施態様は上述の各態様のみに限らず、本発明は、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例を含む。したがって本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することができる。
【００４４】
例えば、ＥＣＵ１０は、図４で二点鎖線ｃで示されるように、単一回の噴射を燃料圧力を連続的に変えながら燃料噴射弁７に実行させてもよい。ＥＣＵ１０は可変燃圧レギュレータ１６と燃料噴射弁７とを制御して、上記以外のパターンによる噴射を実行することができる。例えば、燃料圧力を連続的に変えながら行う噴射を複数回行ってもよく、燃料圧力を連続的に変えながら行う噴射と、燃料圧力を一定として行う噴射とを続けて行ってもよい。３回以上の噴射を続けて行ってもよく、最大燃圧Ｐ１による噴射、最小燃圧Ｐ２による噴射、及び燃料圧力を代えながら行う噴射を任意の順序で組み合わせることができ、それらの間に休止時間を設けるか否かも任意である。燃料圧力の制御は、高圧ポンプ１４の吐出量を変更することで行ってもよく、この場合には可変燃圧レギュレータを不要とすることができる。
【００４５】
また、燃料噴射弁７から噴射された燃料を微粒化させる機能、および当該燃料を前処理触媒コンバータ８へと誘導する機能を有する範囲で、衝突板の配置方法や形状を適宜変更することができる。衝突板２０に任意の個数の通孔、凹部及び／又は凸部を設けてもよい。衝突板の縦断面は直状でなく弧状であってもよい。衝突部材は板状でなくてもよく、各種の形状及び構造を採用できる。衝突部材を有しない構成も採用でき、その場合には燃料噴射弁７からの燃料を排気管３の管壁に衝突させてもよい。
【００４６】
前処理触媒コンバータ（小断面触媒コンバータ）及び排気管のうち少なくとも一方は、断面が楕円形や長円形など、非円形であってもよい。排気管３の横断方向の間隔は、前処理触媒コンバータ８がグロープラグ２１（着火装置）の発熱部分よりも燃料噴射弁７に近くてもよい。
【００４７】
排気管３の横断方向における前処理触媒コンバータ８の断面は、排気管３の内部の全体にわたっていてもよい。前処理触媒コンバータ８よりも下流側に存在する他の触媒コンバータ装置の種類や順序も任意である。
【符号の説明】
【００４８】
１  エンジン本体
３  排気管
６  酸化触媒コンバータ
７  燃料供給弁
８  前処理触媒コンバータ
１０  ＥＣＵ
１６  可変燃圧レギュレータ
２０  衝突板
２１  グロープラグ
２６  ＮＯｘ触媒コンバータ
３０  バーナ装置
【図１】
2011125098.tif 000003
【図２】
2011125098.tif 000004
【図３】
2011125098.tif 000005
【図４】
2011125098.tif 000006
【図５】
2011125098.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成25年1月7日(2013.1.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に配置された触媒コンバータと、
前記触媒コンバータよりも上流側に配置され前記排気通路内に燃料を供給する燃料供給弁と、
前記燃料供給弁から供給された燃料を着火させることが可能な着火装置と、
前記燃料供給弁に供給される燃料の圧力を調整する圧力調整装置と、
前記燃料供給弁および前記圧力調整装置を制御するコントローラと、を備え、
前記着火装置の発熱部分と前記燃料噴射弁との前記排気通路の横断方向の間隔は、前記燃料噴射弁から供給された燃料が前記排気通路内に配置された衝突部材又は前記排気通路の管壁に衝突する衝突点と前記燃料噴射弁との前記排気通路の横断方向の間隔よりも小さく、
前記燃料供給弁から供給される燃料の軌道は、前記排気通路を横断する方向の成分を含み、
前記圧力調整装置は、少なくとも第１の燃料圧力と、当該第１の燃料圧力よりも小さい第２の燃料圧力とを実現でき、
前記コントローラは、前記燃料供給弁及び前記圧力調整装置を制御して、前記第１の燃料圧力により噴射された燃料が前記衝突部材又は前記管壁に衝突して前記触媒コンバータに供給され、前記第２の燃料圧力により噴射された燃料が前記衝突板又は前記管壁には届かずに前記着火装置の発熱部分に衝突するように、互いに続けて行われる前記第１の燃料圧力による噴射と前記第２の燃料圧力による噴射とを含む複数回の噴射、および少なくとも前記第１の燃料圧力と前記第２の燃料圧力との間で燃料圧力を変えながら行われる単一回の噴射、のうち少なくとも一方を実行させることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の排気装置であって、
前記着火装置は前記触媒コンバータの近傍に配置され、
前記複数回の噴射は、前記第１の燃料圧力による第１の噴射と、当該第１の噴射の後に実行される前記第２の燃料圧力による第２の噴射と、を含むことを特徴とする内燃機関の排気装置。
【国際調査報告】
2011125098.tif 000008
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